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湘大教授丁燕懷課題組在高性能電池隔膜研究中取得重要進

2019-04-20 14:55  瀏覽:  

近日,湘大土木工程與力學(xué)學(xué)院博士研究生蔣運鴻在教授丁燕懷和教授張平的聯(lián)合指導(dǎo)下制備了一種阻燃、耐高溫、防鋰枝晶穿刺的純無機鈦酸鈉電池隔膜,該成果“Flexible, nonflammable and Li-dendrite resistant Na2Ti3O7 nanobelt-based separators for advanced Li storage”已經(jīng)被隔膜領(lǐng)域權(quán)威刊物Journal of Membrane Science(影響因子:6.578)接收,并得到期刊編輯和審稿人的高度評價。

這種隔膜由超長納米帶編織而成,特性一是柔韌性好,不需要任何粘結(jié)劑的條件下,能反復(fù)折疊百余次不發(fā)生破壞;特性二是穩(wěn)定性強,在超聲、溶劑浸泡等各種苛刻條件處理后結(jié)構(gòu)不變,經(jīng)過1000度熱處理后隔膜幾何尺寸不發(fā)生變化;特性三是適用性高,鈦酸鈉隔膜電化學(xué)窗口超過4.2伏,可滿足常規(guī)鋰離子電池的需要,采用這種純無機隔膜組裝的電池在零下20度到75度之間均表現(xiàn)出優(yōu)異的充放電性能。與商業(yè)有機隔膜相比,純無機隔膜抗鋰枝晶穿刺的能力大大增強,有望在高性能鋰離子電池中得到應(yīng)用。

此外,團隊另外一位成員——湘大2016級本科生樊振宇也在復(fù)合隔膜研究中取得較好的成果,論文“Sepiolite-based Separator for Advanced Li-Ion Batteries”已發(fā)表在工程技術(shù)類top期刊Applied Surface Science(影響因子:4.439)上。該復(fù)合隔膜以湘潭海泡石作為原料,輔以少量聚氨酯作為粘結(jié)劑。由于海泡石的高孔隙率和吸附性使得隔膜的電解液吸附能力超強,利用海泡石作為無機骨架讓隔膜具有很好的熱穩(wěn)定性,在鋰離子電池中表現(xiàn)出很好的電化學(xué)性能。

丁燕懷課題組目前在電池隔膜研究領(lǐng)域連續(xù)發(fā)表多篇論文,并申報發(fā)明專利4項,在學(xué)術(shù)界產(chǎn)生了較好的影響,上述成果得到了國家自然科學(xué)基金項目、湖南省教育廳重點項目、湖南省自然科學(xué)基金項目和湘潭大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新項目的支持。

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